С рядами броневых пластин, плавниками с шипами на концах и похожими на усы сенсорами, покрытыми вкусовыми рецепторами, атлантические осетры поразительно похожи на своих предков, которые плавали рядом с динозаврами 100 миллионов лет назад.
Теперь эти древние рыбы наконец нарушили молчание.
Группа ученых недавно записала, как атлантические осетры собираются в «мекке» размножения в реке Гудзон. Просматривая аудиозаписи, исследователи услышали тысячи низкочастотных грохотов, которые звучали как раскатистый удар грома. Эти звуки, описанные в журнале Endangered Species Research, являются первыми известными звуками, издаваемыми атлантическими осетрами.
Прослушивание этих звуков, которые команда назвала «громами», может иметь решающее значение для сохранения этих рыб, которые находятся под угрозой исчезновения на большей части своего ареала. «Очень интересно, что этот звук тесно связан с размножением», — говорит Ребекка Коэн, исследователь, изучающая биоакустику в Корнеллской лаборатории орнитологии и ведущий автор новой статьи. «Лучшее понимание этой важнейшей деятельности — вот что будет способствовать восстановлению популяции такого истощенного вида».
Неуловимые гиганты
Атлантические осетры встречаются от залива Святого Лаврентия до Флориды и достигают 14 футов в длину. Однако, несмотря на широкий ареал и огромные размеры, эти рыбы неуловимы. Многие аспекты их жизненного цикла, такие как маршруты прибрежных миграций и частота нереста, остаются плохо изученными. Эти пробелы препятствуют усилиям по сохранению рыбы, которая была уничтожена в последние столетия из-за потери среды обитания и перелова. Сегодня все популяции атлантического осетра в Соединенных Штатах занесены в список исчезающих или находящихся под угрозой исчезновения.
Чтобы защитить этих гигантских рыб, ученые и специалисты по охране дикой природы сосредоточились на защите их пресноводных нерестилищ. Как и лосось, атлантические осетры проводят большую часть своей взрослой жизни в океане, но время от времени возвращаются на нерест в реки, где они вылупились. Самки осетра откладывают до двух миллионов неоплодотворенных икринок вдоль русла реки, приводя самцов осетра в неистовство, когда они бросаются выпускать свою сперму.
Многие осетры, обитающие вдоль северо-востока Соединенных Штатов, проплывают более 80 миль вверх по реке Гудзон, чтобы нереститься на участке реки недалеко от Гайд-парка, штат Нью-Йорк. Считается, что этот район является местом крупнейшего нерестового скопления атлантического осетра в стране.
Настройка на окружающую среду
Для изучения популяции осетров, собирающейся недалеко от Гайд-парка, большинство ученых использовали сети или оснащали рыб акустическими трекерами. Однако физическое обращение с этими охраняемыми рыбами может вызвать у животного сильный стресс.
Вместо этого команда Коэн использовала пассивный акустический мониторинг. Этот менее инвазивный подход включает установку записывающих устройств в окружающей среде и документирование местных видов по звукам. В последние годы акустический мониторинг все чаще используется для отслеживания водных видов, включая океанических рыб, морских млекопитающих и даже ракообразных. Однако этот подход редко использовался в пресноводных экосистемах, поскольку относительно мало известно о звуках, которые издают рыбы в реках и озерах.
Весной и летом 2021 года команда установила подводные записывающие устройства, прикрепленные к цементным блокам, вокруг нерестилища осетров. За несколько месяцев команда записала 31 день аудио.
Готовые грохотать
Просматривая записанное аудио, Коэн отфильтровала шум, вызванный проходящими поездами, и громкие «стуки» пресноводного барабанщика, чужеродного вида рыб. Это помогло им точно определить повторяющиеся звуки, похожие на грохот, которые достигали пика на частоте 44 герца, что ближе к нижнему пределу слуховых возможностей человека. По мнению Коэн, эти звуки были похожи на металлический удар литавр. «Вы можете слышать пульсации, как будто кто-то бьет в барабан, и этот непрерывный грохот вокруг каждого импульса», — говорит она.
Звуки, похожие на гром, отсутствовали в апреле, до того, как взрослые осетры достигли нерестилища. Но в пик нерестового сезона в июне и начале июля эти звуки создавали какофонию. Чуть более чем за месяц команда записала почти 7700 отдельных грохотов.
Чтобы подтвердить, что эти звуки издавали атлантические осетры, команда записала нескольких осетров, содержащихся в неволе в аквариуме Национального рыбоводного завода в Южной Каролине. Полученные звуки повторяли шумы, производимые в Гайд-парке.
Расшифровка грома
Деннис Хиггс, биолог из Университета Виндзора, не участвовавший в новой статье, считает, что осетры могут общаться друг с другом с помощью громов, которые являются не просто слуховыми сигналами. Он отмечает, что нерестящиеся озерные осетры (у которых Хиггс обнаружил аналогичный громоподобный звук) вызывали рябь на воде, когда рыба издавала вибрирующий грохот. «Самки, вероятно, слышат и чувствуют воду, что говорит им о том, что самец готов к нересту», — говорит Хиггс.
Чтобы определить, как атлантические осетры на самом деле обрабатывают эти громы, необходимы дополнительные исследования для оценки слуховых способностей рыб. Но ясно, что эти рыбы чувствительны к шуму, считает Артур Поппер, биолог, изучающий биоакустику рыб в Мэрилендском университете и не участвовавший в статье. Поппер и его команда отслеживали осетров в другой части реки Гудзон и обнаружили, что они избегают шумового загрязнения, связанного со строительством крупного моста. «Ясно, что животные способны что-то слышать, потому что мы обнаружили, что животные уплывали во время забивки свай, а затем возвращались» после завершения работ, говорит он.
По словам Коэн, отключение антропогенного шума, чтобы прислушаться к осетрам, поможет исследователям и специалистам по охране дикой природы лучше определить оптимальные места и условия окружающей среды для нереста. Это также может помочь ученым оценить размеры нерестовых популяций осетра.
Эти звуки также могут быть ключом к состоянию всей речной экосистемы, говорит Хиггс. Поскольку осетрам для нереста требуется чистая вода, грохочущая река, вероятно, является здоровой рекой.